The Mole and Avogadro's Number
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0:01 - 0:04讓我們來談談一個概念
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0:04 - 0:07在某種程度上最可能讓學化學的學生混淆
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0:07 - 0:09但它在一定程度上也是一個最簡單的概念。
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0:09 - 0:13那就是化學裏的莫耳,
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0:13 - 0:16這是不同於挖你的後院的小動物(鼹鼠),或者
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0:16 - 0:19你想要從你的左眼除掉的痣。
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0:19 - 0:23化學中莫耳只是一個數字
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0:23 - 0:26它只是一個數字,這數爲6.02
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0:26 - 0:286.02乘以10的23次方
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0:28 - 0:30所以這是一個非常大的數字。
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0:30 - 0:32這也被稱爲阿伏伽德羅的常數。
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0:32 - 0:34也許我將來會做一個關於亞弗加德羅的影片
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0:34 - 0:40也許我將來會做一個關於亞弗加德羅的影片
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0:40 - 0:42但是,目前你僅需要知道這些。
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0:42 - 0:43莫耳只是一個數字。
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0:43 - 0:46有些莫耳的定義比較拜占庭式(複雜而教條
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0:46 - 0:47有些莫耳的定義比較拜占庭式
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0:47 - 0:50這其實不是 - 讓我複製轉貼
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0:50 - 0:53維基百科的定義
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0:53 - 0:56這是維基百科關於莫耳的定義
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0:56 - 0:59看完這段影片後,希望你能明白
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0:59 - 1:00它們是相同的。
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1:00 - 1:02如果是剛接觸這個概念,
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1:02 - 1:07對我來說,它不是那麽容易理解
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1:07 - 1:10基本上,一個莫耳定義爲
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1:10 - 1:15莫耳是一係統的物質的量,該係統中所包含的基本單元數與12克的碳—12的原子數目相等。
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1:15 - 1:21莫耳是一係統的物質的量,該係統中所包含的基本單元數與12克的碳—12的原子數目相等。
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1:21 - 1:25我剛說過一莫耳是6.02乘以10的23次方
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1:25 - 1:29如果你只看定義的後半部分,
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1:29 - 1:31“12克碳-12所含的原子數”
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1:31 - 1:40因此這意味著有1莫耳的碳-12
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1:40 - 1:43讓我寫下來--碳-12
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1:43 - 1:5812克的碳中有1莫耳的原子
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1:58 - 2:00這是爲什麽1莫耳是有用的(單位)
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2:00 - 2:03因爲我可以僅寫1莫耳
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2:03 - 2:09用它替代6.02乘以10的23次方個碳原子
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2:09 - 2:1212克碳--12 含的碳原子
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2:12 - 2:13你要怎麽理解呢?
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2:13 - 2:16我猜想,這還有別的含義嗎?
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2:16 - 2:18你看,我們剛說到碳(元素),而他們說
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2:18 - 2:21它是任何分子的物質的量
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2:21 - 2:23如果你把原子質量單位和克做轉換
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2:23 - 2:25這讓我很迷糊
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2:25 - 2:27我們怎樣把這定義用到其他東西上呢?
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2:27 - 2:29首先要明白,莫耳只是一種
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2:29 - 2:33轉換克數與原子質量單位的方法
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2:33 - 2:37一個碳-12原子是什麽?
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2:37 - 2:38它的質量數是什麽?
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2:38 - 2:39是12
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2:39 - 2:42這是爲什麽它叫碳-12而不是碳-14
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2:42 - 2:47因此它的質量是12原子質量單位
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2:47 - 2:50所以如果你有1莫耳的原子質量單位爲12的物質
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2:50 - 2:54或者說你有6.02乘以
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2:54 - 2:5810的23次方個那種物質,所有這些原子
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2:58 - 3:02所有這些原子加起來質量是12克
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3:02 - 3:10換種方式去想,1克等於1莫耳的原子質量單位
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3:10 - 3:151克等於1莫耳的原子質量單位
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3:15 - 3:17我要寫amu's
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3:17 - 3:24或者你可以寫1克等於6.02乘以10的
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3:24 - 3:2623次方原子質量單位
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3:26 - 3:28這很有用的原因是;
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3:28 - 3:32維基百科也有些論述;
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3:32 - 3:34它幫我們將原子世界--在那兒我們
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3:34 - 3:37我們與原子質量單位打交道,我們會遇上,喔,又多出來了
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3:37 - 3:41一個中子,在我們原子質量數上再加個一吧
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3:41 - 3:44這是原子世界裏語言
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3:44 - 3:46在日常世界裏我們用的是“克”
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3:46 - 3:47順便說一句,“克”是很小的質量
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3:47 - 3:50相當小的質量
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3:50 - 3:52它是1公斤的千分之一
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3:52 - 3:54一公斤約兩磅
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3:54 - 3:57所以克相當於五百分之一磅
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3:57 - 3:58的確沒多少
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3:58 - 4:04很小量--(例如)1克--的碳就有很多的原子
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4:04 - 4:07或者說,至少12克的碳,就有極多的原子
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4:07 - 4:11你有6.02乘以10的23次方個碳原子
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4:11 - 4:13爲了讓你更明白些,我可能應該
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4:13 - 4:15從原子的角度解釋一下
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4:15 - 4:17這是一個很大的數目
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4:17 - 4:23你想象一下,可能會更形象點,-- 一根頭發的直徑
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4:23 - 4:26(我聽說),如果這是一絲頭發,而這是它的
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4:26 - 4:32直徑,僅在這個方向就有1百萬的碳原子
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4:32 - 4:35一百萬的碳原子在那
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4:35 - 4:44又比如你有一只蘋果,你想知道一個蘋果的原子占多小的部分
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4:44 - 4:48假如一個原子有蘋果那麽大
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4:48 - 4:51當然一只蘋果含有很多不同的原子
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4:51 - 4:53就假定你挑出其中一個原子
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4:53 - 4:56把它想成一個蘋果那麽大
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4:56 - 4:59那麽這整只蘋果就會跟地球一樣大
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4:59 - 5:01所以說,一個蘋果原子比起一只蘋果
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5:01 - 5:03就好比一只蘋果和地球相比
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5:03 - 5:08顯然這樣大小的東西很難處理
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5:08 - 5:09顯然這樣大小的東西很難處理
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5:09 - 5:13當你只有一克的--例如你有
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5:13 - 5:151克的氫
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5:15 - 5:171克的氫元素
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5:23 - 5:26如果你有一克的氫, 那就意味著
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5:26 - 5:29你有1莫耳的氫
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5:29 - 5:32我怎麽知道呢?
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5:32 - 5:35因爲氫的原子質量數是1
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5:35 - 5:41通常來說,隨意挑一種元素,
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5:41 - 5:45比如說,想知道1莫耳的鋁的質量?
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5:45 - 5:49比如說,想知道1莫耳的鋁的質量?
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5:49 - 5:53假使我有6.02乘以10的23次方個鋁原子
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5:53 - 5:56它們堆起來有多重呢?
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5:56 - 6:01它們每一個原子質量數都是13
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6:01 - 6:08所以它有13 amu's --我不需要加“s”在那
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6:08 - 6:13乘以六點。。。
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6:13 - 6:14我不這麽寫吧
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6:14 - 6:16這可能讓你混肴
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6:16 - 6:19簡單的辦法去理解就是,如果你有1莫耳的一種原子
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6:19 - 6:21你找出它的質量--我用了它的原子數
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6:21 - 6:24那不對--你要用它的質量數
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6:24 - 6:27我們的例子中它是27
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6:27 - 6:30因此我們說的是鋁-27
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6:30 - 6:37你用它的質量數, 如果你有1莫耳的鋁-27
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6:37 - 6:42它的質量就是27克
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6:42 - 6:44所以很直接的,當你有1莫耳的一種原子
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6:44 - 6:49它的質量數就是它有多少克
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6:49 - 6:551莫耳的鐵,例如鐵-56,
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6:55 - 6:58顯然鐵有很多同位素, 我們以鐵-56爲例
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6:58 - 7:00你通常不會聽到這樣說,但是就讓我們
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7:00 - 7:03以鐵的同位素爲例,它的質量數是
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7:03 - 7:05它的質量數是56
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7:05 - 7:12如果我有1莫耳,1莫耳的這種原子在這
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7:12 - 7:16那麽它就會有(多少)質量--這個計算不難
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7:16 - 7:23-- 有56克。 如果你去想,
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7:23 - 7:25它有多少原子質量單位呢?
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7:25 - 7:31你看,每個原子是56原子質量單位
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7:31 - 7:34而你有1莫耳的原子,因此你有6.02乘以10的23次方
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7:34 - 7:38再乘以56原子質量單位
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7:38 - 7:40然後除以
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7:40 - 7:42每克的原子質量單位
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7:42 - 7:43你就得到56克
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7:43 - 7:45但是簡單的去考慮
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7:45 - 7:47你可以就取它的質量數
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7:47 - 7:50例如矽,如果你有1莫耳的矽
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7:50 - 7:531莫耳的矽的質量是-- 我不想說重量
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7:53 - 7:57因爲質量在任何行星上都是28克
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7:57 - 7:58那麽2莫耳的矽質量是多少?
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7:58 - 8:04那麽2莫耳的矽質量是多少?
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8:04 - 8:05我會寫下它的質量數
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8:05 - 8:10例如矽的質量數是28
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8:10 - 8:132莫耳的矽
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8:13 - 8:171莫耳的矽是28克,因此2莫耳的矽
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8:17 - 8:24它的質量就是56克
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8:24 - 8:30又比如,我有4莫耳的氧,
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8:30 - 8:33氧的質量數是16
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8:33 - 8:35(4莫耳的氧)質量是多少?
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8:35 - 8:38這有極多的氧原子
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8:38 - 8:39它的質量是多少?
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8:39 - 8:45那就是4倍 -- 1莫耳的氧的質量是16克
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8:45 - 8:53所以4莫耳就是64克
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8:53 - 8:56這令人困惑吧,因爲我們不習慣把莫耳當個數來用
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8:56 - 8:58它其實就是一個數字
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8:58 - 9:00簡單的理解就是它方便於
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9:00 - 9:07我們換算原子質量單位和克數
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9:07 - 9:09你會問,你怎麽算出克數的
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9:09 - 9:12你看,我要把6.02乘以10的23次方的碳原子
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9:12 - 9:16收集在一起就會有12克的質量
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9:16 - 9:18這就是莫耳的含義
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9:18 - 9:19它只是個數字
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9:19 - 9:22我鼓勵你去把我們講的這些多琢磨琢磨
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9:22 - 9:23我鼓勵你去把我們講的這些多琢磨琢磨
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9:23 - 9:25因爲對莫耳有個直觀的感覺是極其重要的
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9:25 - 9:28不然將來我們學到“能量”的時候,你會更困惑
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9:28 - 9:31我們會遇到“每莫耳需要多少千焦能量”,
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9:31 - 9:34“這個反應産生多少能量”
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9:34 - 9:35等等 的問題
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9:35 - 9:38所以要確確實實的把這概念理解了
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9:38 - 9:39盡可能(把這概念理解了)。。。
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9:39 - 9:40如果還不理解,請告訴我
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9:40 - 9:43我可能會再做個這方面的影片,因爲這很重要
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9:43 - 9:43我可能會再做個這方面的影片,因爲這很重要